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文档简介
1编制说明1.1编制依据1.1.1庙沟铁矿0m车场水平及120m水平掘砌工程施工图纸、施工合同。1.1.2我项目部现场勘察和调研情况。1.1.3现行国家及行业的有关规范、规程和标准。(1)《中华人民共和国安全生产法》(2)《钢筋砼结构工程施工及验收规范》(GB50204-2015)(3)《煤矿井巷工程施工规范》(GB50511-2010)(4)《冶金矿山井巷工程测量规范》(YB/T4385-2013)(5)《锚杆喷射砼支护技术规范》(GB50086-2015)(6)《有色金属矿山井巷工程施工规范》GB50653-2011(7)《爆破安全规程》(GB6722-2014)(8)《有色金属矿山井巷工程质量验收规范》(GB51036-2014)(9)《冶金矿山井巷工程施工质量验收规范》(YB4391-2013)(10)《金属非金属地下矿山安全规程》(GBI6423-2006)(11)《煤矿安全规程》(2016版)1.1.4我项目部的各种管理制度及同类工程的成功施工经验。1.2编制原则1.2.1认真贯彻现行国家、行业标准、规范,在确保安全施工和工程质量以及合同文件所规定其它指标的前提下,科学合理地组织施工。1.2.2积极合理地采用和推广国内先进的技术装备和施工经验,优选施工方案,组织平行交叉作业,坚持正规循环,加快施工进度。1.2.3施工方案安全可靠、工期科学合理,能确保本工程达到优良工程质量标准。1.2.4选用成熟配套的机械化作业线,合理组织和综合平衡各种资源,优化劳动组织,有计划、有重点地组织人力、物力和财力,确保各项经济技术指标的全面实现。1.2.5改善工作环境和劳动条件,做到文明施工,提高劳动生产率,在确保安全质量的前提下稳产、高效,确保工程按期或提前完成。1.2.6针对本工程的特殊性,做到技术可靠、经济合理、可控性好、可操作性强、关键点清晰、预防及应急措施齐全可靠。1.2.7坚持安全生产和文明施工,实现标准化管理,实现安全“两无”无重伤、无死亡的管理目标。1.2.8遵循业主要求。1.3工期目标依据施工合同要求,我公司在认真阅读和审查施工图纸及相关工程地质及水文地质资料的基础上,依据我公司施工实力、技术装备水平和同类工程施工经验,在围岩地质条件稳定和水文地质条件简单的前提下,完成本合同工程:施工准备期90天,巷道掘砌工期374天(包括双休日和法定节假日),总工期464天。附表二:0m车场水平及120m水平掘砌工程施工进度控制计划图1.4质量目标严格按照ISO9001质量管理体系标准要求组织施工,使施工各工序全过程处于受控状态,保证工程一次交验合格,合格率达到100%,满足施工合同对质量约定的要求。2工程概况2.1工程内容庙沟铁矿0m车场水平及120m水平砌筑工程包括内容如下:副井二期临时改绞工程;120m水平平巷及硐室掘砌工程(工程长度1041.10m,开凿方量13961.02m³,支护方量768.06m³);0m水平平巷及硐室掘砌工程(工程长度1423.41m,水沟长度1423.41m,开凿方量21453.32m³,支护方量1787.41m³);0m水平水泵房及中央变电所工程(工程长度321.63m,开凿方量6436.96m³,支护方量约1452.07m³);0m水平水仓及沉淀池掘砌工程(工程长度1293.49m,开凿方量13589.21m³,支护方量1474.87m³);0m至120m中段回风井工程(直径4m,长度120m);120m至240m中段回风井工程(直径4m,长度120m)。工程总长度4432.07m,水沟长度1423.41m,总开凿量约:55864.09m³,总支护方量5531.67m³,钢筋量2950.78kg,钢梁18820kg,以及相关的措施工程。以上工程均由副井开拓。附图:0m水平平巷及硐室掘砌工程平面图;120m水平平巷及硐室掘砌工程平面图。2.2现场施工条件2.2.1掘进过程中产生的矸石,由施工单位运至排土场,运距3.9km处。2.2.2施工及生活用电:建设方负责将电源引至自建低压配电室变压器高压侧,变压器以下由施工方负责,电力电源高压端为6kv。2.2.3施工及生活用水:水费按水表计量计价,供水水源接口距离现场约50m。2.2.4大临工程及其他设备如下:(1)提升系统:包括临时提升机房、井口棚、提升井架IVG型、提升机2JK-3.5*1.7/25、天轮3.05m(2个)、提升钢丝绳18×7+FC-φ38-1770两条、2#冶金箕斗。(2)悬吊设备、设施:包括凿井绞车JZ16/600(1台)、凿井绞车2JZ16/800(4台)。(3)通风系统:包括局扇FBD6.3/2*22KW(2台)、500mm和470mm主通风管道各一路。(4)排水系统:包括159mm排水配管三路。(5)压气系统:临时空压机房、螺杆压缩机OLG340A250KW/6KV(3台)、螺杆压缩机OLG180A132KW/380KV(2台)、159mm压风管一路。2.2.5临时设施如下:(1)办公设施:包括办公室、会议室、保卫传达室。(2)生活设施:宿舍、食堂、厕所、淋浴室。(3)生产设施:材料仓库、混凝土搅拌站加工棚、操作棚。(4)辅助设施:道路、现场排水设施、沉定池、围墙、大门。2.3施工要求2.3.1工期不超过14个月。①单个巷道掘砌进度指标:100m/月;②单个巷道掘喷施工进度指标:150m/月;③单个回风井掘进:100m/月;④硐室掘砌筑:2000m3/月;⑤吊罐法天溜井掘进:120m/月;普通法天溜井掘进60m/月。2.3.2本次施工为副井二期工程掘砌,主要用于生产、通风、运输、排水、供电等,服务年限长。我单位为保证工程质量采用光面爆破法掘进,减少对围岩破坏;混凝土配合比按照设计要求。针对局部区域地质条件复杂情况,我单位制定详尽的施工方案,将掘支复杂围岩巷道和大断面硐室的安全、质量及进度工作作为掘进准备工作重点。2.3.3针对地质条件复杂、涌水量变化大情况,我单位“掘前必探,有疑必探”,将探治水作为掘进准备工作重点。2.3.4施工所需设备由我单位根据施工条件自备,能满足安全、质量、工期要求。2.3.5临时排水设施:为预防突发涌水总排水能力达到300m³/h。2.4工程技术特征其主要特征见表1-1表SEQ表格\*ARABIC1-1掘砌工程技术特征表序号工程名称支护形式断面(m2)长度(m)开凿量(m3)砼量(m3)钢筋kg净掘进一120m中段水平1直线段1-1断面掘喷C25喷砼100mm15.2216.2940.98667.5943.192直线段2-2断面掘喷C25喷砼100mm15.2216.2868.301112.1671.5333-3断面掘喷C25喷砼100mm12.9613.97338.704731.62342.094直线段5-5断面掘喷C25喷砼100mm8.969.83197.061937.10171.445直线段5ˊ-5ˊ断面掘喷C25喷砼100mm9.4110.2893.35959.6481.216回风巷断面(F-F)掘喷不支护16.1316.13119.901933.487等候室A-A断面锚网喷C25喷砼100mm8.829.9921.05210.2924.638N0、N1、N2交岔点掘喷C25喷砼100mm62.811112.2358.609回风天井不支护12.5612.561201507.20分部小计1062.1514171.31792.69二0m中段水平1直线段1-1断面掘喷C25喷砼100mm15.2216.2927.48442.2928.612直线段1ˊ-1ˊ断面掘喷C25喷砼100mm15.2216.2912.58196.7713.743直线段2-2断面掘喷C25喷砼100mm15.2216.2870.001139.8473.3243-3断面掘喷C25喷砼100mm12.9713.97100.601405.79100.0153ˊ-3ˊ断面掘喷C25喷砼100mm12.9713.97223.453121.60223.4564-4断面掘喷C25喷砼100mm9.7910.68491.755251.89437.6675-5及6-6断面掘喷C25喷砼100mm8.969.83197.701943.39172.0085ˊ-5ˊ及6ˊ-6ˊ断面掘喷C25喷砼100mm9.4110.28110.111131.9395.809等候室A-A断面锚网喷C25喷砼100mm8.829.9921.05210.2924.6310回风巷断面(G-G)掘喷C25喷砼100mm16.2017.7925.00444.2529.2511B-B掘喷C25喷砼100mm8.369.19134.801238.81111.8812H-H掘喷C25喷砼100mm5.055.9675.00446.9275.1113斜坡道I-I掘喷C25喷砼100mm15.3516.4451.40845.2155.7214N1交岔点掘喷C25喷砼100mm13.16332.3016.6915N2、F1交岔点掘喷C25喷砼100mm30.84505.2631.5616N3、N4、F2交岔点掘喷C25喷砼100mm49.881005.2357.3817天溜井不支护12.5612.561201507.20分部合计1754.8021168.971546.8118小水沟掘砌0.0870.187684.96128.0985.62358.2319大水沟掘砌0.2370.402555.80223.43121.16635.8420深水沟掘砌0.5400.800182.65146.1258.45276.71分部合计1423.41497.64265.231270.78三0m水平水泵房及中央变电所1变电所通道1-1掘喷C25喷砼200mm6.468.277.158.7212.852水泵房通道2-2掘喷C25喷砼200mm5.176.8621.21145.5235.843开门断面2'-2'掘喷C25喷砼200mm4.005.761.69.222.824设备通道3-3掘喷C25喷砼100mm6.467.1920.24145.6914.975水泵房设备斜通道4-4掘喷C25喷砼100mm8.369.1922.05202.6418.30包括4'-4'6绞车硐室掘喷C25喷砼100mm8.369.196.0055.134.897绞车硐室交岔点掘喷C25喷砼100mm8.16105.737.898密闭门硐室掘砌(3个)C25素砼300~700mm10.2122.31121.809密闭门硐室通道掘砌C25素砼300mm8.4111.516.0069.0816.7810变电所硐室掘砌(含沟槽)C25素砼300mm30.6036.2923.801033.29247.7711水泵房硐室掘砌(含沟槽)C25素砼300mm38.7544.6265.003052.27588.6712安全泵房水窝掘砌C25素砼200mm19.4823.004.0092.0022.0313安全泵房通道掘砌C25素砼200mm5.176.862.0010.292.5414进水巷1-1掘砌C25素砼300mm4.326.0356.00335.6995.2015进水巷3-3掘砌C25素砼300mm5.637.68.5060.7816.0416通道2-2掘砌C25素砼200mm3.515.128.5040.9812.8817分水巷掘砌C25素砼300mm19.5724.3420.50508.72108.3718进水巷隔墙、分水隔墙C25素砼400mm9.2819水仓隔墙2个C25钢砼500mm1.0021.2921.29168020管子道刷口掘砌C25素砼300mm9.6312.742.3322.804.5421管子道斜巷B-B掘砌C25喷砼200mm9.6312.6220.24255.3760.5222管子道平开口D-D掘砌C25喷砼200mm9.6312.623.0037.868.9723管子道平、斜柱墩掘砌C20素砼800mm8.0114.0324通道开口3'-3'掘喷C25喷砼200mm8.849.764.2043.573.8025行车梁14200分部小计321.636436.961452.0714200四0m水仓及沉淀池1沉淀池清理巷道A-A掘喷C25喷砼100mm9.1210.3334.59357.7541.852水仓清理巷道B-B掘喷C25喷砼100mm8.369.1928.30260.0523.053水仓入口斜坡段D-D掘喷C25喷砼100mm9.129.8950.00494.6548.894水仓上口水平段D-D掘喷C25喷砼100mm9.129.896.0059.365.095水仓下口水平段D'-D'掘喷C25喷砼100mm10.3611.216.0067.265.576水仓E-E掘喷C25喷砼100mm9.4110.32935.409653.331101.717交岔点C1、C2掘喷C25喷砼100mm24.55492.5828.228交岔点C3、C3'、C4、C4'掘喷C25喷砼100mm101.40769.5553.259交岔点C5、C6掘喷C25喷砼100mm20.20299.6620.2410绞车硐室掘喷C25喷砼100mm9.129.896.0056.978.5811沉淀池C-C掘喷C25喷砼100mm19.8221.5481.05933.1893.3012吊车梁462013中间隔墙浇筑C25素砼300mm3.4714深水沟掘砌C20素砼0.570.84181.09144.8741.65分部小计1293.4913589.211474.874620合计4432.0755864.095531.6720090.182.5工程地质及水文地质概况2.5.1、矿区地理位置及交通位置河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿位于河北省青龙满族自治县城东南方向100km,矿区中心地理坐标:东经119°24′10″,北纬40°10′20″。行政隶属青龙满族自治县祖山镇管辖。承秦公路由矿区北部4.5km通过,有简易公路与之相通,交通便利。图SEQ图表\*ARABIC图SEQ图表\*ARABIC1-1矿区交通位置图本区南高北低,地形陡坡度大。南部耸立着燕山期花岗岩形成的中低山,海拔标高一般在800~1200m,相对高差一般在200~400m,最高峰(响山)海拔标高为1424m。北部、西部主要为变质深成岩形成的低山,海拔标高一般在500~600m,相对高差一般在100~300m。矿区位于中朝准地台燕山台褶带山海关抬拱中部,安子岭穹隆的东南部。地层主要分布有变质表壳岩地层(相当于晚太古代双山子群茨榆山组)和新生界第四系地层。区域构造轮廓为一卵形穹隆构造。区内变质基底伴随区域变质变形作用改造,岩石变形变质强烈,以广泛发育的片理、片麻理、韧性变形为主。断裂构造十分发育,区内具有一定规模的断裂构造有十几条,按走向可分为北北东向、北东向和近南北向三组。区内变质深成岩属新太古代早期安子岭片麻岩套,主要由角闪斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩组成,分布广泛,构成本区的变质基底。区内岩浆活动主要为太古代变质深成侵入岩和燕山期响山花岗岩体,区内脉岩种类繁多,基性—酸性—碱性脉岩均有出露,以燕山期形成的脉岩为主。矿区南部受NE向构造体系和响山岩体的影响,山峦起伏,侵蚀切割强烈,为隆起的低中山地貌特征。北部属于低山分布区,多为圆顶山,山势平缓,起伏不大。矿区地形较陡。地形坡度一般40-60°,局部地段大于80°,利于降雨排泄。本区属于中温湿润冬冷气侯区。雨量充沛,气侯湿润。冬季寒冷,盛夏多暴雨。年降水量700-800mm,降水多集中在雨季,并多暴雨,不利于地下水补给。本区年平均气温8.0-9.5°C,最低气温-27.2°C,最高气温37.42.5.3地层及地质构造根据钻探揭露,拟建副井场区自上而下主要岩土层分布为:上部第四系主要由填土、角砾组成;下部岩石地层为晚太古代双山子岩群茨榆山组角闪变粒岩、变质闪长岩、斜长角闪岩、混合岩脉。矿区同矿层接触的围岩为角闪变粒岩、变质闪长岩。F1、F2断层破碎带和片理化挤压带属于散体结构,稳定性较差,扩大矿区范围转入井下巷道施工至此地段应采取必要的防护措施。矿区内岩、矿石抗压、抗剪、抗拉强度大,属于坚硬岩类。从实验资料看出,矿、岩坚硬,稳定性好,但局部地段受构造破坏,岩石较破碎,扩界后采用地下开采过程中应加强支护。区内岩、矿石抗压、抗剪、抗拉强度见下表。表2-1矿区岩石力学性质一览表编号位置岩性岩石力学实验(MPa)抗压抗拉抗剪WK1ZK00—1177.91—181.59m铁矿体66.812.325.8WK2ZK00—1285.66—288.72m角闪变粒岩106.25.9320.2WK3ZK00—244.32—45.32m角闪变粒岩72.36.5521.0WK4ZK00—2347.59—350.29m铁矿体83.68.9020.7WK53线=2\*ROMANII号矿体西侧角闪变粒岩118.75.1227.6WK63线=2\*ROMANII号地表矿体铁矿体185.510.225.3WK70线=2\*ROMANII号地表矿体铁矿体188.39.8126.4WK80线=2\*ROMANII号地表矿体西侧角闪变粒岩156.09.9425.0WK94线=2\*ROMANII号地表矿体铁矿体198.97.2323.8备注检测依据GB/T9966.1—2001根据岩体基本质量等级划分表的统计结果,场区基岩整体较完整-完整,岩体等级Ⅱ级及以上的岩层厚度占总数的87.9%,总厚度474.52m,岩体等级Ⅳ级及以下岩层厚度占10.9%,其中基岩完整部分岩体等级Ⅳ级及以下岩层多处于混合岩脉接触带附近、构造破碎带位置及附近。2.5.4水文地质条件第四系冲洪积含水层:区内第四系地层不发育,主要沿沟谷及山麓有所分布。岩性为冲洪积卵砾石,粗砂和粘砂土。赋含一定的孔隙潜水,但富水性不均匀。基岩裂隙含水层:区内出露基岩以太古代变质岩为主。地表浅部风化强烈,裂隙发育,含风化裂隙潜水。深部岩石结构致密,含水较弱。局部断裂构造破碎带,赋存脉状裂隙水。本区第四系主要由粗颗粒土组成,没有明显的隔水层;基岩风化带部分、基岩部分完整性较好的岩体,节理、裂隙不发育或发育较少,岩石致密,可视为相对隔水层。由于本工程井下涌水量较大,在掘进过程中要加强超前探水和工作面治水工作,同时布置相应能力的临时排水系统,满足施工期间的井下排水需求。根据副井施工期间井筒涌水量及抽水试验,采用大井法预测涌水量,副井涌水量78.74m3/h。3施工方案与施工准备3.1技术准备3.1.1认真收集地质及水文地质资料和施工图纸、施工材料、施工现场等技术数据和有关施工信息。3.1.2完成实测、定位工作为了保证井下各工程定位和标高的正确性,需对甲方提供的定位点和水准点进行校核。校核定位点时,可先根据定位点的坐标,反算求出边长和夹角,然后实地校测,发现错误或误差超限,请甲方妥善处理。3.1.3编制施工作业规程、做好技术交底工作每一单位工程开工前,必须做好各项技术准备工作,严格执行矿业公司制定的图纸会审、技术交底、及相关技术管理制度,认真组织人员编制单位工程施工作业规程或专项施工安全技术措施,逐级进行技术交底工作,以确保工程施工能够按照施工组织设计顺利进行,使工程施工顺序安排合理,施工人员能够熟练掌握操作要点,工程施工能够满足质量标准、施工规范、设计和安全规程等要求。3.2主要施工方案根据施工图纸、地质报告以及现场勘察情况,根据本工程工期要求紧,地质条件较复杂等特点,结合我单位井巷掘砌施工经验,我们拟利用业主提供的原有临时设施及施工装备对二期工程进行改绞后进行巷道期施工,尽量采取平行作业,在联锁关键线路上组织快速施工。(1)努力完善工程质量管理制度和质量保证体系,保证本标段工程及其附属工程质量合格率100%,力争全优工程。(2)采用先进的施工技术根据我方多年的井巷工程施工经验及本工程技术特点,拟投入以下施工技术:①控制爆破(光面爆破)技术;②控制超欠挖技术;③防塌施工技术;④无轨条件快速施工技术;⑤天溜井快速施工技术;(3)根据工程特点及业主要求,结合我公司施工设备情况及施工队伍技术水平,组织机械化作业线快速施工。(4)各施工设备之间的能力与性能应相互匹配,机械化水平协调、施工设备与设施、主要工序与辅助工序机具配置成套,以发挥设备的综合能力。(5)各施工设备要作到先进可靠、操作方便、一机多用、易损件少、采购方便,费用合理。3.3施工顺序本标段的施工顺序见下图(1)0m水平施工图2-10m水平施工顺序图(2)120m水平施工112345图2-2120m水平施工顺序图3.4施工准备3.4.1四通一平本工程在副井井筒期施工时就已经完成了四通一平。3.4.2临时设施根据合同文件施工临时设施由业主提供(包括宿舍、办公室)。3.4.3施工前准备工作(1)准备工作内容施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材设备准备、劳动力准备和对外协作工作具体内容为:1)依据业主提供的控制坐标点(井上或井下基点),进行现场测绘,构建施工坐标体系;2)完成必要的生活福利设施、生活物资和办公用品用具布置。3)落实施工设备和物资供应,按劳动力需用计划,组织施工人员进场,并进行必要的培训工作。(2)准备期安排准备期安排10天。详见施工进度进度安排表。3.5施工机械设备和材料进场计划根据施工方案选用投入主要施工设备配备见表3-1。装载机、运矿车、气腿式凿岩机、锚杆机、喷浆机、馈电开关等设备在准备期5天内进场;全站仪、搅拌机、扇风机、水泵等施工机械设备应在其投入使用前10天进场;周转材料在开工前5天全部进场。办办公室职工宿舍办公室职工宿舍职工宿舍职工宿舍职工食堂浴室物资库维修间图3-1生活区平面布置表3-1拟投入本工程的主要施工设备表序号设备名称规格型号数量制造年份额定功率用于施工部位一甲供设备1井架IVG1副井井口2提升机2JK-3.5*1.7/251630kw提升3凿井绞车JJM-317.5kw提升4凿井绞车2JZ-10/600440kw悬吊风筒5天轮0.65m5悬吊风筒6局扇FBD6.3/2*18.5KW27螺杆压缩机OLG340A250KW/6KV140m3压风8螺杆压缩机OLG180A132KW/380V220m3压风9切割机110砂轮机111电焊机212配料机PL1200113注浆泵ZTGZ-60/1201二施工单位提供设备1天轮3.05m22017提升2客货两用车长城风骏12017运输3扇风机FBD6.3/2*22KW22017通风4轮式装载机ZL5012017地面装运5喷浆机PZ-720177.5kw喷射砼6自制吊盘1回风井刷大7全站仪12017测量8水准仪12017测量9激光指向仪2017测量10混凝土搅拌机JZC35012017砼拌制11气腿式凿岩机机YT-28352017凿岩12气腿式凿岩机YT-3052017凿岩13提升箕斗2#冶金箕斗22017提升14反井钻机LM-20012017风井施工15轮式装载机ZL35A622017装岩16地下运输车UK-842017运输17轮式装载机ZL20E12017装岩18多级离心泵DM155-67*932017排水19潜水泵QKS50-140-3712017排水20潜水泵QKS30-50-1152017排水3.6施工组织机构及劳动力配备方案3.6.1公司项目管理机构本工程工期要求紧,质量要求标准高。为此,把该工程列为我公司的重点工程进行管理,公司总部将指派专门人员对该工程的质量、进度、安全及生产经营活动进行指导和监督管理。(1)为防止施工人员因各种原因出现空缺,影响工程进度,我公司针对本项目的具体情况,项目管理中心将储备部分专业管理人员及各工种技工,一旦出现空缺时,确保在10日内增派人员到位。(2)利用我公司现有的设备施工能力,在施工方案所列设备计划外,储备一定的设备机具,以防施工中一旦出现设备有较大故障时备用。3.6.2施工项目部组织机构3.6.2.1机构设置原则针对本工程特点组建项目经理部实行管理。机构配置总的原则为精干高效、强化管理、职权明确、责任到人。3.6.2.2机构设置及各部门职责为按期、优质完成本工程的施工,在现场我公司组建副井项目经理部。项目经理项目经理生产副经理施工队安全副经理技术负责人机电副经理机运队服务系统管理系统图3-2项目经理部组织机构项目经理部设项目经理1人,项目副经理1人,项目总工程师1人;下设四部一室,即技术质量部、施工安全部、设备物资部、计划经营部、综合办公室。该项目经理部是我公司的派出机构,代表我公司负责本工程的施工组织和生产指挥,对外协调与业主、监理及地方有关部门的关系,确保合同履行。为了强化施工管理,做到分工明确,责任到人,对项目经理部人员、部门职责确定如下:项目经理:作为企业法定代表人在本施工项目上的委托代理人,对项目实施全面负责。项目副经理:负责协调组织生产和施工安全。项目总工程师:由主持过许多矿山施工技术工作的人员担任,负责技术和质量工作。技术管理部:主要负责工程质量、生产调度、技术管理、施工组织设计、计量、测量、试验等工作。施工安全部:主要负责安全管理、环境保护、卫生、消防、保卫、文明施工等工作。设备物资部:主要负责材料、周转料具的询价、采购、供应、管理、运输和机械设备的租赁、使用、管理等工作。计划经营部:主要负责合同、预算、索赔、计划统计、资金收付、成本核算及劳动、工资、协作队伍等工作。3.6.3劳动力配置及人员进场计划第一批人员主要由下列人员组成:项目经理1人,项目副经理1人,项目总工程师1人,后勤人员1人,测量员工2人。进场后,进行详细的现场调查,编制详细的施工组织设计,与业主协调,做好开工前的准备等工作。第二批人员主要由司机1人、修理工2人、炊管人员1人、后勤服务人员2人以及其它管理人员3人和部分作业人员。第二批人员到达施工现场后,主要是对施工设备进行检修保养,临时工程、临时设施的施工、施工材料准备及施工准备工作。第三批人员,在15天内到达施工现场,达到44人。以后随着工程的开展施工人员陆续进场。按照施工网络计划安排,施工作业制采用“三·八”制滚班作业。表3-2劳动力配置计划表单位:人工种级别按工程施工阶段投入劳动力情况备注施工准备期巷道施工期尾工期一井巷直接工98791打眼工33632出碴工62763钢筋工124砼支护工12二辅助工2240221信号工3632卷扬机工6663铲车司机1114汽运司机1115修理工3636电工3637木工1118材料、保管、采购2229地质测量22210翻矸工090三管理、服务人员1314131项目经理1112项目总工1113项目副经理1114财务成本、出纳1115队长1116劳资定额1117计划、统计、预算1118安全员1119资料员11110机电11111质检员(试验员)11112炊管232合计44141443.6.4施工工期安排(1)施工安排根据本标段工程施工内容及设计特点,人员进场后分成二个作业队平行作业,各作业队之间互相配合协调作业。(2)施工工期1)施工主要进度指标①单个巷道掘砌进度指标:100m/月;②单个巷道掘喷施工进度指标:150m/月;③单个回风井掘进:100m/月;④硐室掘砌筑:2000m3/月;⑤吊罐法天溜井掘进:120m/月;普通法天溜井掘进60m/月;2)预期工期安排根据进度指标和实际工程情况,初步进度计划安排2017年4月1日开工至2018年4月30日(去除春节放假),工期374天。4主要工程项目及辅助系统施工方法4.1总体方案介绍本工程围岩较为稳固,为了加快施工进度,合理布置施工顺序,考虑前期先安排井巷工程掘进施工,由于砼支护工作量较大,安排在掘进施工完成后进行,多作业面掘支平行作业,局部围岩不稳固地段可采用喷砼或砌碹先形成支护。由于本工程井下涌水量较大,在掘进过程中要加强超前探水和工作面治水工作,同时布置相应能力的临时排水系统,满足施工期间的井下排水需求。4.2各分部分项工程施工方案4.2.1副井改绞方案本工程副井净径6.5m,井深530m。在二期工程开始施工前需进行临时改绞。根据二期工程的工程量和现有的施工装备及进度要求,拟采用双钩提升,双箕斗,主罐上层罐笼、下层3.0m3箕斗,副罐单层3.5m3箕斗的改绞方案。临时改绞利用利用业主提供的ⅣG型井架和2JK-3.5/1.7型矿井提升机,采用双钩提升。提升采用双箕斗,主罐上层罐笼、下层3.0m3箕斗,副罐单层3.5m3箕斗。每部罐笼设防坠器一套,选用4根6×19-φ34-1770(左、右交)罐道钢丝绳;4根18×7+FC-φ34-1770(右交)防坠钢丝绳(其中4根罐道绳,4根防坠绳沿罐笼两侧对角对称分布)。防坠制动绳的缓冲装置(防坠缓冲器、过卷缓冲装置等)安装在天轮平台上,下部固定装置安装在井底防坠制动绳锁绳梁上。罐道绳上端固定在临时井架天轮平台上,下端固定在井底罐道绳固定梁上,罐道绳、防坠绳采用SGY-10型钢丝绳罐道拉紧调绳装置调绳。改绞设施分为井口部分、井底部分,井口设有封口盘、手动安全门等;120m水平及0m水平井底设有马头门封口盘、保护盘、手动安全门、装载机等。考虑井下巷道初期施工时的通风系统尚未完善,在地面布置2台FBD6.3/2*22KW局扇,在井筒内设置两趟直径分别为500mm胶质风筒和470mm胶质风筒,胶质风筒均采用钢丝绳悬吊方式悬挂方式下放,上端固定在天轮平台上。井下设置加压风机,新鲜风流通过加压风机向迎头供风,经井筒回风。副井井筒内安装的三路φ159×6.0mm无缝钢管排水;一路φ108×6.0mm无缝钢管供水;一路φ159×6.0mm无缝钢管压风管路;所有管路均采用管卡固定在井筒管道槽钢钢梁。高压动力电缆、通讯电缆、信号电缆、监控电缆等均采用卡子固定在井筒管道钢梁。翻矸系统采用箕斗自动翻矸,自卸汽车排矸。0m至120m水平安全梯采用钢梁固定在井壁,裸露部分设置安全网保护。在井下马头门、钢丝绳罐道与刚性罐道衔接处、井口、绞车房与调度室装设多屏幕显示电视监控装置一套。运输采用无轨轮式装载机、地下运矿车装岩和运输。提升能力按照每日出渣时间12小时,出渣701.52m3/日,每月26个工作日,出渣18239.52m3/月。可满足工作面生产需要。4.2.2石门、运输巷、联络巷等平巷施工(1)巷道断面(120m水平及0m水平)①罐笼进车侧1-1断面设计为三心圆拱形,净宽4.5m,净高3.7m,基础0.1m,水沟深0.4m,净断面积15.35m2,长度,40.98m(120m水平);27.48m(0m水平),支护为喷砼100mm。②罐笼出车侧1’-1’断面设计为三心圆拱形,净宽4.05m,净高3.55m,基础0.1m,水沟深0.4m,净断面积13.22m2,长度12.58m(0m水平),支护为喷砼100mm。③车场双车道2-2断面设计为三心圆拱形,净宽4.6m,净高3.634m,基础0.1m,水沟深0.4m,净断面积15.22m2,长度,68.3m(120m水平);70.0m(0m水平),支护为喷砼100mm。④石门巷3-3断面设计为三心圆拱形,净宽3.9m,净高3.6m,基础0.1m,水沟深0.4m,净断面积12.97m2,长度,338.7m(120m水平);100.6m(0m水平),支护为喷砼100mm。⑤石门巷3’-3’断面设计为三心圆拱形,净宽3.9m,净高3.6m,基础0.1m,水沟深0.6m(深水沟1.0m),净断面积12.97m2,长度,223.45m(0m水平),支护为喷砼100mm。⑥环形运输大巷4-4断面设计为三心圆拱形,净宽3.3m,净高3.2m,基础0.1m,水沟深0.6m,净断面积9.79m2,长度,491.75m(0m水平),支护为喷砼100mm。⑦卸矿巷5-5断面设计为三心圆拱形,净宽3.0m,净高3.2m,基础0.1m,水沟深0.4m,净断面积8.96m2,长度,197.06m(120m水平);197.7m(0m水平),支护为喷砼100mm。⑧卸矿巷5’-5’断面设计为三心圆拱形,净宽3.2m,净高3.167m,基础0.1m,水沟深0.4m,净断面积9.41m2,长度,93.35m(120m水平);110.11m(0m水平),支护为喷砼100mm。⑨粉矿运输巷B-B断面设计为三心圆拱形,净宽3.0m,净高3.0m,基础0.1m,水沟深0.4m,净断面积8.36m2,长度,134.8m(0m水平),支护为喷砼100mm。⑩回风巷G-G断面设计为三心圆拱形,净宽4.0m,净高4.334m,基础0.1m,净断面积16.2m2,长度,25.0m(0m水平),支护为喷砼100mm。eq\o\ac(○,11)粉矿提升硐室通道H-H断面设计为三心圆拱形,净宽2.0m,净高2.667m,基础0.1m,净断面积5.05m2,长度,75.0m(0m水平),支护为喷砼100mm。eq\o\ac(○,12)斜坡道通道I-I断面设计为三心圆拱形,净宽4.2m,净高3.95m,基础0.1m,净断面积15.35m2,长度,51.4m(0m水平),支护为喷砼100mm。⑬等候室A-A断面为三心圆拱形,净宽3.5m,净高2.767m,断面S掘=9.64m2,S净=8.82m2,支护C25级锚网喷100mm;长度21.05m。4.2.3施工工艺采用正规循环作业,YT-28气腿式凿岩机凿岩,钻杆长度2.3m,每循环进米2.0m,光面爆破。轮式装载机装矸无轨运输运矿车至溜井、卸载硐室,由箕斗提升至地表。为了保证光面爆破的效果,钻孔要求“平、直、齐、准”,在打眼过程中所有的周边眼应彼此平行,并且其深度不应比其他炮眼深。各炮眼垂直工作面,实际施工中,周边眼不可能完全与工作面垂直,必然有一个角度,一般此角度要取3°~5°。如工作面不齐,应按实际情况调整炮眼深度和装药量,力求所有的炮眼落在同一横断面上。开眼位置要准确,准许偏差不大于30mm,对周边眼开眼位置均应位于井巷断面轮廓线上,不准许有偏向轮廓线里面的误差。(2)炮眼布置周边眼距定为300~400mm,抵抗距为500mm,周边眼距与抵抗距之比值,在硬岩中取0.7~0.8为宜,而在软岩中取0.6~0.8为宜。周边眼全部予留光爆层,光爆层厚度400~450mm,眼痕率达到60%以上。周边眼必须采用φ30mm钎子打眼,采用小直径(φ20-φ25mm)药卷间隔装药结构。掏槽眼应布置在掘进断面中下部或软岩层中,比其它炮眼加深200mm。在坚硬岩层中,可利用复式掏槽。周边眼布置应对称、均匀,最小抵抗线应大致相等。边眼底应打在同一竖直平面上,对硬岩,眼岩底应打在板线以下至少0.15m。轮廓线转折处必须布置炮眼。辅助眼的眼底应与周边眼眼底齐平。平巷掘进爆破参数见表4-1,炮眼布置图(以副井车场进车侧1-1为例)见图4-1。其他巷道炮掘时炮眼布置、设计爆破参数在施工作业规程中设计。表4-1平巷平硐掘进爆破参数表围岩条件巷道开挖宽度m周边眼爆破参数炮孔直径炮孔间距光爆层数临近系数线装药密度整体稳定性好中硬到坚硬拱部<530~40600-700500-7001.0-1.10.2-0.3>530~40700-800700-9000.9-1.00.2-0.25侧墙30~40600-700600-7000.9-1.00.2-0.25整体稳定一般或欠佳中硬到坚硬拱部<530~40600-800600-8000.9-1.00.2-0.25>530~40700-800800-10000.8-0.90.15-0.2侧墙30~40600-700700-8000.8-0.90.2-0.25节理、裂隙发育,有破碎带,岩石松软拱部<530~40400-600700-9000.6-0.80.12-0.18>530~40500-700800-10000.5-0.70.12-0.18侧墙30~40500-700700-9000.7-0.80.15-0.2图4-1副井车场进车侧1-1断面炮眼布置图表4-2副井车场进车侧1-1断面爆破原始条件表序号名称单位数量序号名称单位数量1岩石硬度f10-124炮眼直径mm422掘进断面m216.325炸药直径mm353凿岩机数台36雷管个60表4-3副井车场进车侧1-1断面爆破参数表眼号炮眼名称眼数(个)眼深(mm)眼距(mm)装药量起爆顺序kg/眼总重kg1~4掏槽眼423007001.66.4Ⅰ5~13辅助眼921008001.412.6Ⅱ14~24辅助眼1121008001.415.4Ⅲ25~49周边眼2521004000.615.0Ⅳ50~60底眼1121006001.213.2Ⅴ合计60=SUM(ABOVE)62.6表4-4副井车场进车侧1-1断面预期爆破效果表序号名称单位数量序号名称单位数量1炮眼利用率%905每m巷道炸药消耗量Kg/m31.32每循环工作面进尺m2.06每循环炮眼总长度m126.83每循环破岩实体m332.67每m3原岩雷管消耗量个/m31.844单位原岩炸药消耗量kg/m31.928每m巷道雷管消耗量个/m30(3)出矸方式掘进工作面采用ZL35A6与ZL20E装岩,轮式地下运矿车运输。(4)支护1)浇筑混凝土方式①根据设计尺寸立模板经行混凝土浇筑。②混凝土配比:混凝土标号根据设计确定。混凝土材料水泥选用PO32.5普通硅酸岩水泥;石子选用φ15~φ40mm粒径砾石、中粗沙和水;混凝土配比:根据《普通混凝土配合比设计规程》,计算得理论配比。在施工时必须根据现场所使用的材料进行砼配合比试验,并以合格试验数据指导施工。③采用JZC350强制式搅拌机搅拌砼料,插入式振动棒振捣。2)喷射混凝土方式①喷射混凝土是应紧跟工作面,正常掘进工作面围岩比较完整时采用初喷保护围岩,待掘进到一定距离时,掘进与支护平行作业,对已经初喷过的巷道再作复喷到设计厚度。喷浆时要搭设工作平台,保证喷浆时不能影响运输。②喷射混凝土用的压风是从地面螺杆式压风机通过井筒、巷道铺设的φ159mm压风管送到喷浆机。喷射砼使用PZ-7型喷浆机,水泥采用P.O32.5合格的新鲜水泥。③配合比按水泥:黄砂:石子=1:2:2,地面按1:1重量比拌好黄砂和石子的混合料,在井下进行水泥的掺加后,翻动三遍,速凝剂按照水泥重量的5~10%进行在上料时用勺子均匀掺加。④喷射前必须清洗岩帮,清理浮矸。用细铁丝在拱顶和两帮拱基线处拉线,并悬挂垂线,以便按铁丝进行喷射,随喷随紧,做到拱圆墙直,并设好喷厚标志。⑤喷射顺序为:先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。喷枪头与受喷面的垂直(不小于75°),距离以0.8~1.0m为宜。喷射拱部时,由下而上呈螺旋状轨迹移动,螺旋直径约100~200mm,一圈压半圈(圈径不大于250mm),又以蛇形轨迹前进,遇到凹处需要填平,然后进行正常喷射。喷射时,一人抱喷浆头,一人侧面光照明,喷射应均匀、无裂隙、无“穿裙,赤脚”。⑥喷浆机的供风压力在0.36~0.5MPa,喷射嘴处风压一般在0.06~0.1MPa,水压保证喷头处水压0.15~0.2MPa左右,最合适的水灰比是0.4~0.5之间。喷射过程中,司机与喷射手密切配合,根据实际情况调节风、水压(若喷头处的反作用过大回弹量太多,说明工作压力高,若喷射后的混凝土附着力不足,说明工作压力小)应根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确,要使喷射的湿混凝土无干斑、无流淌、粘着力强、回弹料少。⑦喷浆前,需将机电设备、电缆及其它设备掩盖好或移至不喷浆地点,喷后需及时自检喷砼厚度和质量,并及时清理风筒上面的杂物。喷射工作结束后,每班洒水养护1次,连续养护不少于7天。喷完后立即清理回弹料,保持巷道清洁。⑧C25喷射砼配合比为水泥:水:砂:碎石:速凝剂=430:185:843
:843:12.9
=1:0.43:1.96:1.96:3.0%,其中水泥标号为P.O32.5,沙为纯净的河沙,石子粒径10mm~5mm,大于10mm石子控制在20%以下,速凝剂掺入量为水泥重量的3.0%。(5)作业循环砌碹平巷施工拟采用掘砌接续作业,掘进先行、砌筑与其它掘进作业面平行作业;施工循环图表见表4-5;平硐混凝土砌碹支护施工循环图表见表4-6,或者采用三掘一砌循环作业,见表4-7。根据实际循环作业工序安排,确保平巷作业月进尺150m/月。
表4-5平巷掘进作业循环图表表4-6平巷混凝土浇注作业循环图表表4-7三掘一砌正规作业作业循环图表4.2.4硐室工程施工一般硐室采用全断面一次开挖,特殊硐室按不同设计断面采用分次凿岩、分次爆破,大断面硐室采用正台阶分层爆破施工,过破碎带时采用导硐法施工。分次爆破过程中宜采用先拱后墙的施工顺序,采用光面爆破较少围岩扰动,及时进行封闭,及二次衬砌支护。(1)巷道及硐室断面(水泵房、变电所、水仓、沉淀池)①变电所通道1-1断面设计为三心圆拱形,净宽2.6m,净高2.667m,基础0.2m,净断面积6.46m2,长度7.1m,支护为喷砼200mm。②水泵房通道2-2断面设计为半圆拱形,净宽2.0m,净高2.8m,基础0.2m,净断面积5.17m2,长度21.21m,支护为喷砼200mm。③设备通道3-3断面设计为三心圆拱形,净宽2.6m,净高2.667m,基础0.1m,净断面积6.46m2,长度20.24m,支护为喷砼100mm。④水泵房设备斜通道4-4断面设计为三心圆拱形,净宽3.0m,净高3.0m,基础0.1m,净断面积8.36m2,长度22.05m,支护为喷砼100mm。⑤变电所硐室断面设计为三心圆拱形,净宽6.5m,净高5.167m,基础0.3m,净断面积30.60m2,长度23.8m,支护为素砼300mm。⑥水泵房硐室断面设计为三心圆拱形,净宽5.5m,净高7.433m,基础0.3m,净断面积38.75m2,长度65.0m,支护为素砼300mm。⑦安全泵房水窝硐室断面设计为半圆拱形,净宽4.0m,净高5.3m,基础0.2m,净断面积19.48m2,长度4.0m,支护为素砼200mm。⑧进水巷1-1断面设计为半圆拱形,净宽2.2m,净高2.2m,基础0.2m,净断面积4.32m2,长度56.0m,支护为素砼200mm。⑨进水巷3-3断面设计为半圆拱形,净宽3.0m,净高2.2m,基础0.2m,净断面积5.63m2,长度8.5m,支护为素砼200mm。⑩通道2-2断面设计为半圆拱形,净宽1.5m,净高2.5m,基础0.2m,净断面积3.51m2,长度8.5m,支护为素砼200mm。eq\o\ac(○,11)分水巷断面设计为半圆拱形,净宽2.0m,净高10.0m,基础0.2m,净断面积19.57m2,长度20.5m,支护为素砼200mm。eq\o\ac(○,12)管子道断面设计为半圆拱形,净宽3.0m,净高3.5m,基础0.2m,净断面积9.63m2,长度25.57m,支护为素砼200mm。eq\o\ac(○,13)水仓清理巷A-A断面设计为三心圆拱形,净宽3.3m,净高3.1m,基础0.1m,水沟1.0*0.6m,净断面积9.46m2,长度34.59m,支护为喷砼100mm。eq\o\ac(○,14)水仓清理巷B-B断面设计为三心圆拱形,净宽3.0m,净高3.0m,基础0.1m,水沟0.4m,净断面积8.36m2,长度28.30m,支护为喷砼100mm。eq\o\ac(○,15)水仓入口D-D断面设计为三心圆拱形,净宽3.1m,净高3.166m,水沟1.0*0.6m,净断面积9.12m2,长度56.0m,支护为喷砼100mm。eq\o\ac(○,16)水仓E-E断面设计为三心圆拱形,净宽3.1m,净高3.166m,基础0.1m,净断面积9.12m2,长度935.4m,支护为喷砼100mm。eq\o\ac(○,17)沉淀池E-E断面设计为半圆拱形,净宽5.0m,净高4.5m,水沟0.5*0.5m,净断面积19.82m2,长度81.05m,支护为喷砼100mm。(2)硐室施工小断面硐室施工同巷道施工一致,大断面硐室施工视岩石稳定情况,采用台阶掘进法或导硐法掘进,锚喷临时支护,掘砌段长视围岩稳定情况而定,一次浇注砼支护。采用正台阶施工,整个断面分为两个以上分层,每个分层的高度以1.8~3.0m为宜,也可按拱基线分为上下两个台阶。上分层的超前距离4~6m,一掘一喷。当围岩稳定性较差时,采用导硐法掘进,在工作面两墙位置各布置一条导硐,先将硐室两墙掘出,架设墙部支架并浇注砼,然后采用短段掘砌,掘出上部断面立碹胎,浇注拱部砼。硐室砼浇注过程中要严格注意防水,采取防水、防渗措施,保证浇注砼后的变电硐室,水泵房无渗、漏水现象,其它同平巷施工。(3)交岔点施工交岔点的施工方向不同,可分为正交岔点施工法和反交岔点施工法两种。①正交岔点施工方法:同主要巷道施工方法。②反交岔点施工方法:从交岔点的一条支巷开始施工,施工至岔点位置,沿交岔点的支巷侧按小断面施工至主巷交岔点的起点,反过来从交岔点的起点开始,把交岔点刷至设计尺寸,进行永久支护,其它同主要巷道施工方法。图4-2交岔点施工顺序图(4)爆破施工全断面施工和分次爆破施工都采用光面爆破技术,严格控制超挖。(5)硐室砌碹砌碹作业在硐室开挖后进行,由专业的支护工程队伍,采用输送泵、槽钢模板连续浇筑,保证混凝土接茬质量,混凝土浇注方式同平巷施工工艺。砌碹作业单工作面进度指标为600m3/月。(6)设备基础、地坪、电缆沟等施工设备基础、地坪、电缆沟安排在硐室主体工程完工后进行,开挖时采用控制爆破技术,开挖完成后进行场地清理,安排浇筑施工。(7)作业循环采用全断面开挖时,采用三掘一砌的作业循环,见表4-7,月进尺120m作业,断面按25㎡考虑,月开挖方量3000m³。采用台阶爆破时,月进尺约为60m左右,断面按40㎡考虑,开挖方量为2400m³。综合考虑,硐室施工进度能保证2000m³/月的施工进度。4.2.5回风井施工回风井段高120.0m,净直径4.0m。采用反井钻机进行施工,扩孔至1.4m直径然后采用人工刷大至设计断面。(1)反井钻机钻进施工根据副井地质条件和相关工程条件,选用LM-200型反井钻机施工。该机由北京建井研究所设计,曾在山东汶南煤矿完成316m竖井钻进施工,在十三陵抽水蓄能电站钻成斜长237m、倾角50°的压力管道。该研究成果获原煤炭部科技进步一等奖。其主要技术参数为:导孔直径:216mm扩孔直径:1.4~2.0m设计钻进深度:200m转速:r*10~20min扭矩:40kN*m推力:350kN拉力:850kN主机功率:82.5kW主机质量:8.0t图4-3LM-200型反井钻机布置图1)设备布置2)钻机基础浇筑在风井施工部位上部巷道设备安置点浇筑上部2.8m×3.5m、下部3.6m×4.3m的混凝土台形基础。3)导孔钻进导孔钻进是反井施工的关键,关系到钻孔质量和成败。A.钻具布置从钻机方面来看,影响钻孔偏斜率的主要因素是钻具(包括导孔钻头、普通钻杆、稳定钻杆)及其布置。所用的钻杆和钻头有φ182mm和φ176mm两种。钻具布置既要考虑导孔钻进,又要考虑扩孔安全,还要根据施工状况和孔内情况进行调整。施工时布置钻具包括开孔、正常导孔钻进以及事故处理时不同阶段的布置。B.钻进参数控制要保证钻孔精度,认真准确操作和细心控制非常重要。操作人员必须按照要求合理控制钻进参数,掌握钻机工作状况和地层条件,减少孔内事故发生。开孔阶段主要限制钻压在20~50kN之间,转速10r/min,钻进速度不大于1.5m/h。正常钻进时,要保持扭矩稳定,钻速均匀,并根据钻出的岩屑了解地层状况,根据地层的变化及时调整钻进参数。C.导孔施工先钻Φ216mm的导孔,直至导孔钻透下水平巷道。钻进速度为1-1.2m/h;每天作业时间18h,120m导孔需要时间6-7天。D.导孔钻进事故及处理导孔钻进过程中可能出现的异常情况:①泥浆泵压力突然增大,将安全阀顶掉,泥浆泵皮带打滑甚至拉断;②孔内泥浆上返不均匀;③钻机扭矩增大,以至发生卡钻,钻具上提下放困难;④大量岩石颗粒堵孔。普通条件下钻孔塌孔的处理方式:①用水泥浆灌孔;②普通刮刀钻头扫孔;③稠浆强行钻进等。E.偏斜测量通过测量,控制钻孔的偏斜率。4)扩孔施工导孔钻透后,进行扩孔钻进,选择Φ1.4m的扩孔钻头,再由下往上扩孔钻至上水平巷道。扩孔钻进速度为0.8~1m/h;每天作业时间18h,120m导孔需要时间7-10天。(2)回风井刷大在反井施工结束后,需对反井钻机进行移机,然后在上中段水平安装临时提升设备,安装凿井吊盘、封口盘,对井筒进行刷大。(3)作业循环及进度安排在进行回风反井施工前,首先要完成设备下放、安装、调试等使具备开工条件,准备期时间5-7天,导孔施工时间6-7天,扩孔7-10天,提升安装3天,井筒刷大9m/天,计14天。风井施工需时32-36天。4.3防治水由于本工程存在工作面出水的可能,因此在掘进过程中采取必要的探放水方案,同时根据实际水文情况,采取必要的堵水施工措施。根据国家标准《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90)有关规定:第3.5.17条工作面直接堵漏注浆可采用手持式或架式凿岩机钻孔,钻孔的数量、角度及深度应根据含水层的裂隙状况确定。第3.5.18条井筒内应设置排水泵,钻注浆孔前应先钻超前探水孔,钻孔前,应安装具有防止突然涌水的孔口管。第3.5.19条注浆孔的深度应始终超前掘进循环进尺2m以上。凡遇有涌水的钻孔,应进行注浆堵水。第3.5.20条注浆压力与浆液浓度,应符合下列规定:1)注浆终压宜大于或等于静水压力的2~4倍;2)浆液浓度、材质、凝结时间、注入量等,应根据不同条件选择,水玻璃的模数宜为2.4~2.8,水泥浆与水玻璃的体积比宜为1:0.3~1:0.6。根据“有疑必探,先探后掘”的原则,当掘进工作面遇到含水层、导水断层、含水裂隙密集带、工作面有突水征兆的地层等情况时,必须进行探水作业。采取以下探放水措施以及注浆堵水方案。1)、当工作面和井壁涌水量合计小于10m3/h时,无需注浆,直接按照正常掘进进行,涌水顺工作面水沟排至临时水仓,斜巷施工时,采用矿用潜水泵排出工作面;2)、当工作面涌水量大于10m3/h而小于30m3/h时,则需要适当增加探水孔,利用探水孔进行注浆;3)、当工作面涌水量大于30m3/h而小于50m3/h时,则需要先利用探水孔注浆;然后专门向巷道延伸方向四周斜向施工注浆孔,进行注浆;4)、当采取以上办法之后,工作面涌水量大于50m3/h时,则采取浇筑止浆垫,大钻机钻孔,工作面预注浆方式治水。(1)探水孔施工与注浆采用5.0m长钎杆探水。使用YT-28凿岩机,钻凿Φ42mm的钻每个断面布置3-7个探水孔(视工作面大小定)。当工作面探水孔和巷道壁涌水量合计小于10m3/h时,无需注浆,直接按照正常掘进进行,涌水采用自流或用潜水泵排除工作面。当单孔涌水量大于5m3/h时,则必须停止作业,先行对出水孔进行注浆作业。施工探水孔时,采用对角施工,以避免浆液从施工孔中流出。当每个探水孔均有出水,而且单孔出水量都大于5m3/h时,则需要在外围适当增加探水孔,利用探水孔进行注浆。注浆管长800~1200mm,锚固段250mm,尾部螺纹段60mm;注浆管采用Ф42mm的无缝钢管制作。采取探水孔“工作面直接堵漏注浆”,必须采用5m的长钎杆钻凿探水孔,然后进行注浆。待浆液凝固后方可凿岩爆破,但必须留不低于2.0m的保护岩柱。之后循环注浆和掘进(类似于短掘短砌)。注浆孔注浆孔40-500注浆锚杆间排距1000mm*2000mm注浆孔40-500注浆工作面超前注浆检查孔说明:1、注浆锚杆加工图见BJSJ-08016-1;2、注浆锚杆间距见图,排距2000mm;3、注浆终压控制在不小于3mpa;4、注浆以单液水泥为主,若单孔吃浆量过大时可采用水玻璃和水泥双液浆。图4-4探水孔(注浆孔)布置示意图(2)注浆设备及材料选择1)设备布置选用辽宁省葫芦岛海星机械制造有限公司生产2TGZ—90/140型双液调速高压注浆机(流量24~90L/min,公称压力4~14MPa,电机功率11kw,外形尺寸:长×宽×高1700×800×1300;重量1060kg);注浆管为4SH-32×45Mpa高压钢丝胶管。采用15m3/h立式水泥浆搅拌机,三个0.2m储浆罐、一个0.4m蓄水罐。混合器选用孔口球阀混合器。搅拌站及注浆机布置在工作面附近巷道或硐室,将制好的水泥浆液通过注浆机,再通过∮50×2.5无缝钢管,连接到高压胶管输送到混合器中,导入注浆孔内;水玻璃浆液桶安置在工作面附近。输浆管路各接头要连接严密,以防漏浆。2)注浆材料采用P.042.5级普通硅酸盐水泥;中性水玻璃,模数为2.4~2.8,波美度40Be’;山西建华化工厂生产的BR—CA型和BR—CE防水剂。3)注浆参数注浆浆液选用水泥浆和水玻璃双液,根据工作面实际情况,添加BR—CA型防水剂,防水剂添加量为水泥用量的8%~16%。4)水泥浆浓度水泥浆浓度控制在2~0.7:1。5)水玻璃浆液开孔时使用15~20Be’的水玻璃,中间过程为25~30Be’,终孔时加浓到35~40Be’。6)水泥浆与水玻璃比例水泥浆(C)与水玻璃(S)比例(体积比)C:S=1:0.7~1:1。根据现场情况据实调整水泥浆液浓度及CS比例。表4-8水泥浆配比(重量比)表水灰比水(升)水泥(袋)BR—CA防水剂(kg)开始注浆时2:1100010501:15001050正常注浆0.8:14001050封孔时0.7:135010507)注浆压力注浆压力大小主要取决于注浆孔静水压大小,但考虑到岩层的裂隙发育程度及围岩抗压强度选择2~3MPa,终孔压力不能超过4MPa。8)扩散半径为缩短施工工期和保证注浆质量,注浆扩散半径控制在4.5m范围(实体岩石内扩散半径2m),集中出水的裂隙孔根据实际情况适当扩大。(3)注意事项及注浆泵等操作程序A.注意事项1)安装注浆管:把棉纱缠好的注浆管或预制接水槽打入出水处,作埋管引流,之后用速凝锚固剂封住套管进行堵水注浆;2)连接注浆管路,安装高压球阀;调节好注浆泵安全阀,确认正常后,注入清水试管路压力(试机);在压水实验时,如果泵输入量接近60L/min、泵压力表无压力时,应考虑先注双液浆后注水泥浆。3)在确认能够注浆的前提下,开泵注浆,达到设计压力后,关闭高压球阀;4)注浆过程中浆液浓度调整步骤为:当某一级浓度的浆液注入20~30min后,吸浆量不减或压力不升时,提高一级浆液浓度;当浆液浓度提高到1:1时仍不见升压,应及时改注双液浆。5)注浆效果检验在每个注浆孔全部施工结束后,在每两排之间打一个检查孔,孔深2000mm,采用1000mm长的注浆管锚固好后,进行注清水试验。检验方法:首先把注浆泵压力调到4Mpa,往注浆检验孔内注清水,注入清水量大于0.1m3/min时,检验效果为不合格,必须重新进行补注,直至合格为止。注入清水量小于0.1m3/min时,检验效果为合格。6)检验效果合格后,除去注浆管路,对下一个孔进行注浆作业。7)注浆孔全部施工结束后,检查井筒涌水量,如涌水量大于注浆前涌水量的15%时,应重新补孔注浆。施工工艺流程:清理井壁浮石和底板浮渣(打眼安装注浆管、高压球阀注清水试验(试机)造浆、注浆效果检查停机冲洗注浆管卸除高压球阀。B.注浆泵及阀门的操作程序1)注浆前先把吸浆管笼头放入清水桶内,关闭孔口进浆阀,打开混合器泄浆阀,检查注浆泵的工作情况及管路是否畅通。2)打开孔口进浆阀,关闭混合器泄浆阀,用清水对注浆系统作耐压试验,压力达到10Mpa时,即可认为合乎要求。3)注入10min至20min清水,一切正常后方可正式注浆;注双液浆时,先把吸水玻璃笼头放入水玻璃浆桶内,注30s后,再把吸水泥浆笼头放入水泥浆桶内,开始正式注浆。4)结束注浆后,先把吸水玻璃笼头放入清水桶内,后把水泥浆笼头放入清水桶中,关闭孔口进浆阀,打开混合器泄浆阀,用清水冲洗注浆泵及管路、球阀、混合器等。4.4提升系统4.4.1提升机选型及验算 (1)提升机参数提升系统选用业主提供的2JK-3.5/1.7型提升机,其技术数据及相关参数:1)绞车型号:2JK-3.5*1.7/25,630KW;2)绳速:4.49m/s;3)减速比:i=25:1;4)最大静张力:17000kg;5)最大静张力差:11500kg;6)配用电机:630kw/6kv;7)滚筒容绳量:830m;8)提升高度:530m;9)钢丝绳型号:18×7+FC-φ38-1770;10)罐笼自重:罐笼自重:2#冶金箕斗,主罐上层罐笼下层3.0m3箕斗,自重4500kg;副罐单层3.5m3箕斗,自重3920kg;(均包括抓捕器和绳环);11)矿车自重:718kg(4#);12)载人量:8人,约640kg。(2)最大静张力的校验FJ=Q+QZ+q×H0=6125+3920+5.63×530=13028.9kg×9.8÷1000=127.68KN则:170KN≥127.68KN;经校核最大静张力符合要求。式中:Qz罐笼自重,3920kg;Q矸石重量,6125kg;q提升钢丝绳的单位重量,5.63kg/m;H0钢丝绳最大悬垂高度,530m。(3)最大静张力差的校验FJC=Q+q·H=6125+5.63×530=9108.9kg×9.8÷1000=89.27KN则:115KN≥89.27KN;经校核最大静张力差符合要求。(4)钢丝绳安全系数的校验提升钢丝绳的破断拉力总和:Fn=K×F=1.283×792=1016.136KN1016.136KN÷9.8×1000=103687.35Kg提矸石的安全系数为:n=Fn÷FJ=103687.35÷13028.9=7.96>7.5提人时的安全系数为:n=Fn÷F=103687.35÷7503.9=13.82>9符合规程要求。(5)电动机功率校验N=K×Q×V×ρ/102ηc=1.15×6125×4.49×1.2/102×0.85=437.74kw<630kw满足要求式中:K井筒阻力系数(箕斗提升时K=1.15;罐笼提升时K=1.2);Q提升物料荷重,6125kg;V标准速度,4.49m/s;ρ动力系数,即考虑动负荷影响的系数,一般ρ=1.2~1.4,箕斗提升取小值,罐笼提升取大值;ηc减速器的传动效率。当一级传动时η=0.92;二级传动时η=0.85;(6)滚筒、天轮与钢丝绳直径比的验算滚筒直径DG=3.5米天轮直径DT=3.05米提升钢丝绳直径d=38毫米a.滚筒与钢丝绳直径比的验算DG/d=3500/38=92>80满足要求b.天轮与钢丝绳直径比的验算DT/d=3050/38=81>60满足要求(7)绞车的仰角计算1)相对高度(H)H=H1+H2+H3+H4-H5 H1天轮平台高度,26.464m;H2天轮梁高度,0.5m;H3天轮垫座高度,0.2m;H4天轮座高度,1.5m;H5提升机滚筒轴中心高度,0.7m。H=26.464+0.5+0.2+1.5+0.275-0.7=28.239m2)提升钢丝绳的仰角:α=tg-128.239/45=34°6'经计算提升钢丝绳的仰角:27°10'>15°(JK系列)3)主滚筒校核A.最小斜线长(L2)L2=(L02+H2)1/2<60m式中:L2滚筒中心至天轮中心斜线长,mL0滚筒中心至天轮中心实际水平距离,45.0mL2=(45.02+28.2392)1/2=53.239m<60m符合要求B.最大斜线长(L3)L3=(L22+B12)1/2<60m,其中B1=L1+B/2;B2=B/2-L1L1天轮中心与滚筒中心线距,m;L1=0.156mB滚筒宽度,m;B=1.7mL3=(53.2392+1.0062)1/2=53.249m<60m符合要求C.绞车的内外偏角外偏角a1=arctg(B2/L2)=1°2'<1°30'内偏角a2=arctg(B1/L2)=1°8'<1°30'当缠绕一层钢丝绳时,各偏角均<1°15″符合要求当缠绕多层钢丝绳时,各偏角均<1°15″符合要求(8)提升速度校验计算1)根据《煤矿安全规程》之规定:立井中用罐笼升降人员时最大速度不得超过12m/s。ν=0.5=0.5=11.51m<12m/s符合规程要求。2)立井中升降物料时,提升容器最大速度不得超过下列公式求得的数值。ν=0.6=0.6=13.81m(9)过卷与过放距离校核1)过卷距离自箕斗在卸渣位置时的全高距离其最近梁的下平面之间的有效距离应大于《煤矿安全规程》第397条之规定。2)过放距离过放距离与过卷高度相同,罐笼在装卸载位置时罐笼底部距井底防撞梁之间的有效距离应大于<<煤矿安全规程>>第397条之规定。表4-9立井提升装置的过卷高度和过放距离提升速度*/(m/s)≤3468≥10过卷高度、过放距离/m4.04.756.58.2510.0(10)提升能力校核1)速度图计算Utt1t2t3t4t5θT图4-5提升机提升速度图2)提升能力校核临时改绞后,采用双箕斗,主罐上层罐笼、下层3.0m3箕斗,副罐单层3.5m3箕斗双钩提升。3)计算公式A式中Vj——箕斗容积,Vj=3.5m3Km——箕斗的装满系数,取Km=0.9CT——提升不均匀系数,取CT=1.15TS——一次提升循环时间,sTS计算采用5阶段速度图。TS计算如下:TS式中t1——加速时间,st2——等速段运行时间,st3——减速段运行时间,st4——爬行段运行时间,st5——停车时间,sθ——休止时间,取θ=50s已知:Hs=530mVmax=4.49m/s各阶段运行时间及运行距离计算如下:a.加速阶段b.减速阶段c.爬行阶段d.停车阶段设停车距离:h5=0.1m停车时间:t5=1s则减速度:e.等速阶段QUOTEh2=H-hf.一次提升循环时间为:4)提升能力计算每班提升8h,每班净提矸时间为6h,每天分三班,每天提矸时间18h,提矸1052.28m3,每月26个工作日,每月出矸27359.28m3。按S=18m2断面,月进210m计算,可供7个掘进班组同时施工。提升能力能够满足施工需求。4.4.2提升天轮选型(1)天轮直径:D≥80dS即D≥80×38=3040mmD≥1200δ即D≥1200×2.5=3000mm(2)钢丝绳作用在天轮上的最大静张力:Fj=127.68kN(3)天轮选择根据以上计算,选用Φ3.05m凿井提升天轮,其允许最大绳径Φ40mm,钢丝绳全部破断力总和11350kN。4.4.3罐道钢丝绳选择计算:选型号选用4根6×19+FC-φ34-1770罐道钢丝绳;4根18×7+FC-φ34-1770(其中4根罐道绳,4根防坠绳,沿罐笼两侧对角对称分布)。罐道绳上端固定在天轮平台罐道绳钢梁上,采用SGY-10液压紧绳器进行钢丝绳张紧,其下端固定在井下拉紧装置梁上,每根罐道绳的张紧力不小于62000N,罐道钢丝绳的安全系数不小于6。1)、罐道稳绳的安全系数校验罐道稳绳高度H0=503+27+20=550.0m根据《煤矿安全规程》第384条规定罐道钢丝绳的张紧力每百米不得小于10KN,每根罐道钢丝绳的最小刚性系数不得小于500N/m的规定,取Kmin=500N/m。则最小张紧力:F=H0÷100×104=550.0÷100×104=55000N取Fmin=62
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